1.Makkelijk
Een warmtemotor neemt per cyclus 3600 kJ warmte op uit een warm reservoir en staat 2880 kJ af aan een koud reservoir. Vind de netto arbeid W die hij per cyclus levert.
QH = 3600 kJQL = 2880 kJ
W = kJ
Werkblad Warmtemotoren en koelmachines met antwoorden
2.Makkelijk
Een elektriciteitscentrale levert een netto vermogen van 150 MW met een thermisch rendement van 40%. Vind de toegevoerde warmtestroom Q̇H uit de brandstof.
Ẇ = 150 MWη = 40%
Q̇H = MW
3.Gemiddeld
Een warmtemotor werkt tussen een warm reservoir van 475 °C en een koud reservoir van 30 °C. Vind het hoogst mogelijke thermisch rendement ηmax.
TH = 475 °CTL = 30 °C
ηmax = %
4.Gemiddeld
Een omkeerbare (Carnot)warmtemotor neemt per cyclus 2500 kJ warmte op uit een reservoir op 500 °C en staat 1045 kJ af. Vind de temperatuur TL van het koude reservoir in °C.
TH = 500 °CQH = 2500 kJQL = 1045 kJ
TL = °C
5.Moeilijk
Een koelkast houdt de koude ruimte op -25 °C in een keuken van 28 °C, en onttrekt warmte aan de koude ruimte met 3 kW. Vind het minimaal benodigde vermogen Ẇmin.
TH = 28 °CTL = -25 °CQ̇L = 3 kW
Ẇmin = kW
6.Moeilijk
Een warmtepomp houdt een huis op 22 °C terwijl het buiten 7 °C is, en levert 15 kW warmte aan het huis. Vind de hoogst mogelijke prestatiecoëfficiënt COPmax.
TH = 22 °CTL = 7 °CQ̇H = 15 kW
COPmax =
Antwoordenblad
- 1. W = 720 kJ
- 2. Q̇H = 375 MW
- 3. ηmax = 59,48 %
- 4. TL = 50,03 °C
- 5. Ẇmin = 0,6407 kW
- 6. COPmax = 19,68
Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.